青稞脂肪酶射频灭活效果及其贮藏稳定性研究

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青稞(Highland Barley,HB)是青藏高原地区的主要粮食作物。然而,青稞中含有高活性的脂肪酶和高比例的多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acid,PUFA),在贮藏过程中容易发生脂肪水解和氧化哈败,导致青稞的营养价值降低、货架期较短。因此,本研究采用射频(Radio Frequency,RF)加热技术灭活青稞中的脂肪酶,从控制自由基的角度出发优化射频参数,探究射频处理对青稞贮藏稳定性的影响;研究不同包装方式对射频稳定化青稞贮藏品质的影响。本研究旨在利用射频加热技术延缓青稞的品质劣变,为射频灭酶方法应用于青稞货架期的延长提供理论基础。主要研究内容及结果如下:首先,研究了射频处理极板间距、温度、保温时间和补水量对青稞脂肪酶灭活效果的影响。结果表明:青稞最大灭酶率的射频处理参数为极板间距120 mm、温度125°C、保温时间0 min、补水量4%(RF 125°C-0 min-4%),在该条件下脂肪酶灭活率为75.58%。其次,对射频处理得到的脂肪酶灭活率最高的青稞进行贮藏稳定性评价。结果表明:射频处理青稞的脂肪酶活度在贮藏期间呈逐步增加趋势,未处理组则在较高水平大幅波动;青稞射频处理后脂肪酸值降低了61.49%、贮藏期间无显著变化,而未处理组则在较高水平上下波动;青稞射频处理后己醛含量增加了155.80%、贮藏期间又增加了134.46%,而未处理组在贮藏期间一直呈快速增加趋势;青稞射频处理后自由基强度增加了58.19%、贮藏期间又增加了23.98%,而未处理组自由基强度也显著增加。上述结果说明,未处理组各项指标和射频处理青稞除脂肪酸值外的其它指标均呈恶化趋势,其中己醛含量和自由基强度比未处理的更差。分析其原因,可能是片面追求最大脂肪酶灭活率导致自由基强度显著增加的后果。然后,通过降低射频处理温度来控制自由基强度增加,优化射频处理条件。基于最低自由基强度优化得到四个不同射频处理温度下的样品,对其进行贮藏稳定性评价。结果表明,与未处理青稞相比RF 75°C-10 min-0%与RF 115°C-0 min-0%样品自由基强度增加、RF 95°C-0 min-2%与RF 105°C-0 min-3%样品自由基强度降低,贮藏期间后两个样品自由基强度的增速较前两组更慢。RF 75°C-10 min-0%样品脂肪酶活度显著高于其它三组,贮藏期间增幅明显。RF 105°C-0 min-3%与RF 115°C-0 min-0%样品己醛含量较高、贮藏期间增速较快,而RF 75°C-10 min-0%与RF 95°C-0 min-2%样品含量较低、贮藏期间增加不明显。筛选出最佳射频处理工艺参数:RF 95°C-0 min-2%,该条件下脂肪酶灭活率为44.19%,贮藏稳定性最好。最后,研究了自然环境温度下贮藏8个月,自封袋、真空和真空+吸氧剂三种包装方式对射频稳定化青稞贮藏品质的影响。结果表明:(1)贮藏8个月后,射频组三种包装方式下的脂肪酸值无显著性差异,分别约为同时期对照组的74.49%、75.19%和72.88%;射频组三种包装方式下的过氧化值分别比相应对照组低18.52%、34.48%和71.43%;射频组三种包装方式下的自由基强度显著低于相应的对照组(p<0.05),且真空+吸氧剂包装的最低;贮藏期间,对照组三种包装方式和射频组自封袋、真空包装方式的青稞己醛含量快速升高,而射频组真空+吸氧剂包装的己醛含量仅有小幅度升高,这说明射频处理后结合真空+吸氧剂包装能有效抑制青稞脂质氧化;射频组脂肪酸组成的变化更缓慢,真空+吸氧剂包装下亚麻酸含量的减小幅度最低。(2)射频处理后使青稞粉的峰值黏度、崩解值、终值黏度和回生值显著升高;贮藏前6个月,射频组和对照组的回生值呈现相反的变化趋势,6个月后回生值急剧减小;不同包装方式下的崩解值、终值黏度和回生值与对照组无显著性差异。(3)贮藏至8个月,射频组三种包装方式下的β-葡聚糖含量与0 d时的无显著性差异,分别比对照组高4.75%、6.67%和3.21%。(4)射频组三种包装方式下青稞的感官评价等级均显著优于对照组(p<0.05),在8个月贮藏期间未均闻到不良风味,而对照组在贮藏6个月时均闻到哈败味。
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